Nedavno je američko Ministarstvo energije (DOE) u Nacionalnom laboratoriju Argonne u Lemontu u Illinoisu vodilo razvoj važnog LED materijala.
Istraživači laboratorija za reforme rekli su:&"LED diode su visoko učinkovite, emitiraju manje topline i traju dugo."&"Znanstvenici proučavaju nove materijale kako bi LED diode učinili učinkovitijim i duljim, te ih primijenili na potrošačku elektroniku, medicinu i područje sigurnosti."
Istraživači i partneri iz Nacionalnog laboratorija Brookhaven, Nacionalnog laboratorija Los Alamos i Nacionalnog akceleracijskog laboratorija SLAC izvještavaju da su za ovu LED diodu pripremili stabilne nanokristale perovskita.
& quot; Nature Photonics" objavio je rad u kojem je opisan rad grupe.&"Naše istraživanje pokazuje da nam ova metoda omogućuje da značajno poboljšamo svjetlinu i stabilnost luminiscentnih nanokristala, [GG" quot; komentirao je Xuedan Ma, znanstvenik iz Centra za nanomaterijal Argonne.
Nanokristali perovskita glavni su kandidati za novu vrstu LED materijala. No, dugo se pokazalo da je nestabilan u testiranju.
Istraživački tim stabilizirao je nanokristale u poroznoj strukturi zvanoj metalni organski okvir (MOF).
Na temelju obilnih materijala na zemlji i proizvedenih na sobnoj temperaturi, ove LED diode jednog dana mogu omogućiti jeftinije televizore i potrošačku elektroniku, kao i bolju opremu za snimanje gama zraka, čak i za medicinu, sigurnosno skeniranje i znanost. Istraživao je detektor X-zraka sa vlastitim napajanjem.
& quot; Problem stabilnosti riješili smo enkapsulacijom perovskitnog materijala u MOF strukturu," rekao je znanstvenik iz Argonne Centra za nanomaterials (CNM), Ureda američkog Ministarstva energetike' Ured za znanstvene korisničke objekte.&"Naše istraživanje pokazuje da ova metoda može uvelike poboljšati svjetlinu i stabilnost luminiscentnih nanokristala."
& "Operativni koncept kombiniranja nanokristala perovskita u MOF -u dokazan je u obliku praha, ali ovo je prvi put da smo ga uspješno integrirali u emisijski sloj LED -a."
Prethodni pokušaji proizvodnje nanokristalnih LED dioda bili su spriječeni razgradnjom nanokristala natrag u neželjenu volumsku fazu, čime su izgubljene prednosti nanokristala i oslabljen njihov potencijal kao praktične LED diode.
Rasipna tvar obično se sastoji od milijardi atoma. Materijali poput perovskita sastavljeni su od nekoliko do nekoliko tisuća atoma u nanometarskoj fazi, pa se ponašaju drugačije.
U svojoj novoj metodi, istraživački tim stabilizirao je nanokristale stvaranjem nanokristala u matrici MOF -a, koju su opisali kao &, poput teniske loptice uhvaćene bodljikavom žicom." Koristili su olovne čvorove u okviru kao metalne prekursore i halogenidne soli kao organske materijale.
Otopina halogenidne soli sadrži metil amonijev bromid, koji reagira s olovom u okviru radi sastavljanja nanokristala oko jezgre olova u matrici.
Matrica drži nanokristale odvojenima pa ne stupaju u interakciju i ne razgrađuju se. Ova se metoda temelji na metodi premazivanja otopinom, koja je mnogo jeftinija od široko rasprostranjenog vakuumskog procesa za proizvodnju anorganskih LED dioda.
MOF stabilne LED diode mogu proizvesti jarko crveno, plavo i zeleno svjetlo, kao i različite nijanse svakog svjetla.
Wani Nie, znanstvenica iz Centra za integriranu nanotehnologiju u Nacionalnom laboratoriju Los Alamos, rekla je: „U ovom smo radu prvi put pokazali da će nanokristali perovskita koji su stabilni u MOF stvoriti svijetle i stabilne boje različitih boja. LED."&"Možemo stvoriti različite boje, poboljšati čistoću boje i povećati kvantni prinos fotoluminiscencije. Ovo je mjera svjetlosne sposobnosti materijala."
Istraživački tim upotrijebio je napredni izvor fotona (APS) za vremenski razlučivu rendgensku apsorpcijsku spektroskopiju, tehniku koja im je omogućila otkrivanje promjena u materijalima perovskita tijekom vremena. Istraživači mogu pratiti kretanje električnih naboja kroz materijal i razumjeti važne informacije koje se javljaju pri emitiranju svjetla.
